發(fā)布時間：2019-06-13 22:49

【摘要】：磁性材料的非線性效應(yīng)來自于材料本身的一種內(nèi)稟性質(zhì)。反鐵磁材料作為一種典型的磁結(jié)構(gòu),它的光學(xué)非線性研究已成為當(dāng)前的一個熱點。反鐵磁材料的共振頻率響應(yīng)區(qū)間處于遠紅外,正位于太赫茲頻段。而太赫茲波頻區(qū)又是目前國際上新的通信和探測技術(shù)開發(fā)的重要頻譜區(qū)域。因此研究這一區(qū)間反鐵磁材料的非線性性質(zhì)是有實際意義的。理論上傳統(tǒng)非線性光學(xué)性質(zhì)主要來自于介質(zhì)中的電極化對電磁波電場的非線性響應(yīng);而對于磁性物質(zhì)來說,動力學(xué)磁化的非線性響應(yīng)主要來自于介質(zhì)中的磁化對電磁波磁場的非線性響應(yīng)。反鐵磁材料的非線性效應(yīng)比較弱,要激發(fā)其非線性效應(yīng)需要很高的光強。因此,在現(xiàn)有光源的基礎(chǔ)上,提高其非線性效應(yīng)對實際應(yīng)用研究是非常有意義的。本文以傳輸矩陣方法為理論基礎(chǔ),研究了反鐵磁體系和頻效應(yīng)的生成及性質(zhì)。研究獲得以下有意結(jié)果:1.Voigt位型下反鐵磁體單層膜和頻生成理論研究。研究發(fā)現(xiàn),其連續(xù)不斷的和頻輸出與信號波頻率有關(guān),且當(dāng)兩個信號波頻率都位于反鐵磁單層膜共振頻率附近時,可以誘發(fā)較高的和頻輸出值。利用和頻效應(yīng)可在THz頻率范圍內(nèi)獲得新光源。2.討論Voigt位型下增強反鐵磁體膜和頻生成的方法。提出電介質(zhì)/反鐵磁體/金屬三明治結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn),和頻輸出能流與電介質(zhì)及入射角度密切相關(guān)。電介質(zhì)/反鐵磁/金屬三明治結(jié)構(gòu)輸出的能流密度是裸膜的十幾倍。同時,實現(xiàn)磁場對和頻波輸出的控制,為設(shè)計和制造和頻器件提供理論支持。
[Abstract]:The nonlinear effect of magnetic materials comes from an intrinsic property of the material itself. As a typical magnetic structure, the optical nonlinear study of antiferromagnetic materials has become a hot spot at present. The resonance frequency response range of antiferromagnetic materials is in the far infrared band, which is located in terahertz frequency band. Terahertz wave frequency region is an important spectrum region developed by new communication and detection technology in the world at present. Therefore, it is of practical significance to study the nonlinear properties of antiferromagnetic materials in this region. In theory, the traditional nonlinear optical properties mainly come from the nonlinear response of the polarization in the medium to the electric field of the electromagnetic wave, while for the magnetic material, the nonlinear response of the dynamic magnetization mainly comes from the nonlinear response of the magnetization in the medium to the magnetic field of the electromagnetic wave. The nonlinear effect of antiferromagnetic material is weak, so it needs high light intensity to stimulate its nonlinear effect. Therefore, on the basis of the existing light source, it is very meaningful to improve its nonlinear effect for practical application research. Based on the theory of transfer matrix method, the generation and properties of antiferromagnetic system and frequency effect are studied in this paper. The following intentional results are obtained: theoretical study on the formation of antiferromagnet monolayers and frequency in 1.Voigt configuration. It is found that the continuous sum frequency output is related to the signal wave frequency, and when the two signal wave frequencies are located near the resonance frequency of antiferromagnetic monolayers, a higher sum frequency output value can be induced. A new light source can be obtained in the frequency range of THz by using the sum frequency effect. 2. The method of enhancing antiferromagnetic film and frequency generation under Voigt configuration is discussed. The dielectric / antiferromagnet / metal sandwich structure is proposed. It is found that the output energy current of sum frequency is closely related to dielectric and incident angle. The energy flow density of dielectric / antiferromagnetic / metal sandwich structure is more than ten times higher than that of bare film. At the same time, the control of magnetic field and frequency wave output is realized, which provides theoretical support for the design and manufacture of sum frequency devices.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O441.4

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本文編號：2498876